Comportement macroscopique d'un élastomère renforcé : modélisations micro-macro et validation

Overview & Synopsis

Dans cette étude, nous proposons l'évaluation d'un modèle d'homogénéisation non linéaire appliqué aux composites hyperélastiques à microstructure aléatoire. Cette modélisation repose sur une mise en oeuvre, dans un contexte 3D, de la méthode du second ordre introduite par Ponte Castañeda & Tiberio (2000). Nous rappelons d'abord les principes de base de la méthode. Puis, nous étudions le cas d'un composite biphasé, constitué d'une matrice hyperélastique renforcée par des particules sphériques déformables. L'implémentation numérique du modèle micromécanique est discutée et les résultats obtenus sont présentés afin de démontrer l'effet de renforcement des particules. Afin de fournir une évaluation rigoureuse du modèle proposé, des calculs par éléments finis sur une cellule de base sont réalisés pour être comparés aux prédictions du modèle d'homogénéisation. Enfin, une confrontation aux données expérimentales montre la nécessité d'une prise en compte de phénomènes d'endommagement dans les modélisations ultérieures.